CN101264947A - 分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 - Google Patents
分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101264947A CN101264947A CNA2008101053829A CN200810105382A CN101264947A CN 101264947 A CN101264947 A CN 101264947A CN A2008101053829 A CNA2008101053829 A CN A2008101053829A CN 200810105382 A CN200810105382 A CN 200810105382A CN 101264947 A CN101264947 A CN 101264947A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- effect
- seawater
- evaporator
- steam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本发明公开了属于多效蒸馏海水淡化技术领域,特别涉及一种分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程,其主要特征是将蒸发器分为若干段,高温段蒸发器末效凝结产品淡水和浓海水被引出,通过水-水换热器预热补充海水,减小进入本段蒸发器的补充海水过冷度,从而解决了困扰MED***设计的关键制约因素,能有效提高***热经济性;高温段末效蒸发器的二次蒸汽进入相邻的低温段蒸发器作为加热蒸汽,以重复利用其潜热,这是新流程可以采用更多效数、更大工作温度范围和更高造水比的重要原因。
Description
技术领域
本发明属于多效蒸馏(简称MED)海水淡化技术领域,特别涉及一种分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程。可有效解决目前广泛采用的无蒸汽预热器的MED***所带来的海水过冷度增大的不利影响,使MED***的参数选择范围扩大,能有效提高MED***热经济性,降低淡水成本。
背景技术
中国是一个严重缺水的国家,多年人均淡水资源量不足世界平均水平的1/4,沿海地区尤其严重。据国家***资料,我国沿海11个省、市、区以全国15%的土地,养活了全国40%的人口,创造了全国67%的国内生产总值。随着人民生活水平的提高及工农业的高速发展,对淡水资源的需求持续增长,换句话说,缺水严重制约中国经济的可持续发展和人民生活质量的保障。
为了解决沿海地区淡水资源严重匮乏的局面,不少地区开始应用海水淡化技术。目前市场上的海水淡化技术主要有多效蒸馏MED和反渗透RO,多级闪蒸MSF则由于能耗偏高正逐步失去市场份额。由于低温多效蒸馏海水淡化可以利用发电厂低压抽汽作为输入热源,构成热电联产的海水淡化模式,因此备受各方的重视。河北沧东发电有限公司、天津北疆电厂、青岛黄岛电厂、华能威海电厂和首钢曹妃甸电厂等采用或计划采用。
但是,为简化流程和设备结构,目前的多效蒸馏海水淡化装置大都采用了无预热器流程设计(如图1所示),由此带来的问题是补充海水相对于各效蒸发器的工作温度存在很大的过冷度,使装置的热经济性降低。为应对这一问题,低温多效MED技术的发明者,以色列的IDE公司采用分段式流程,将低温段若干效蒸发器的浓缩海水(浓盐水)混合送至高温段,虽然在一定程度上缓解了过冷度大的问题,但由此带来的另一个问题是高温段蒸发器的海水浓度高,由于海水的沸点升高值随浓度和温度的提高而增大,会直接影响到高温段蒸发器的有效传热温差,从而制约了MED***参数的选择,比如,IDE公司的产品顶值温度不超过70℃,称之为低温多效蒸馏,当业主提出更高热经济性指标(如造水比)的要求时,在不得不提高海水顶值温度和装置效数的同时,还必须提高高温段蒸发器的效间温差的设计以克服沸点升高的影响,而这种提高效间温差的办法本身又在降低***的热经济性。
国际上另一主要的MED厂家法国的SIDEM公司,由于采用了整段式流程,其典型的蒸发器蒸发温度范围只有约10℃的差值,导致装置的效数选择范围非常有限,其在中国建造的2×10,000吨/日低温多效蒸馏海水淡化装置只有4效蒸发器,排放浓海水温度很高,总体热经济性很差。
为解决目前低温多效蒸馏海水淡化***流程存在的缺陷,本发明提出一种分段水-水预热的MED新流程,为设计更多效数、更大温度范围和更高造水比的MED海水淡化装置提供新的解决方案。
目前多效蒸馏MED海水淡化***多采用无蒸汽预热器设计,其流程如图1所示。海水进入***时,经板式换热器预热,预热后温度比浓海水和产品淡水流出蒸发器的温度低2-5℃,然后被送至各效蒸发器顶部,经布水器或喷淋装置均匀分布在各效蒸发器中水平布置的传热管上,形成向下流动的水膜(简称降膜);经各效蒸发器加热蒸发,产生凝结淡水和浓缩海水经节流闪蒸到下一效,闪蒸产生的二次蒸汽潜热与各效蒸发产生的二次蒸汽一样被利用。上述过程在多个蒸发器中进行构成多效蒸馏海水淡化,并达到末效蒸发器。冷凝器的压力与末效蒸发器相等,功能在于结束多效蒸馏过程,将所有的二次蒸汽凝结成最终的产品淡水。浓海水由浓海水泵抽出,经板式换热器预热海水,并排回大海,产品淡水由产品淡水泵抽出,经板式换热器预热后送至储水箱。
由于海水进入MED***的温度较低,因此达到各效蒸发器都存在一定的过冷度,其中第一效的过冷度最大,其后依次减小。如果增大MED***的海水顶值温度(第一效的蒸发温度)和蒸发器的效数,过冷度的影响将显著增大。而增大海水温度范围(第一效和末效蒸发温度差)和效数是增大***造水比(单位输入加热蒸汽量的淡水产量)的重要步骤,海水过冷度增大限制了***热力学性能的提高。法国SIDEM公司的产品就面临着这样问题,难以应对用户对***造水比的更高要求。
为解决这一问题,以色列的IDE公司将低温段若干效蒸发器的浓海水混合,混合温度高于***补充海水温度,由中间水泵送至高温段蒸发器,虽然这在一定程度上解决了过冷度增大的问题,但又带来高温段高海水浓度带来的海水沸点升高值增大问题,海水沸点升高导致各效有效传热温差减小,需增大传热面积,影响装置的造价。
发明内容
本发明的目的是提供一种分段水-水预热的MED海水淡化的新工艺流程,为设计更多效数、更大温度范围和更高造水比的MED海水淡化装置提供了可能。该多效蒸馏海水淡化***的工艺流程有如下特点:
(1)将多效蒸馏海水淡化***的蒸发器分数段(2~10段),各段由数效(3-6效)蒸发器组成;
(2)各段蒸发器末效的浓海水和凝结产品淡水被引出,通过换热器预热补充海水;
3)各段蒸发器的平均工作温度范围为6-16℃,从而最大限度地降低补充海水过冷度过大带来的影响;
(4)高温段蒸发器末效的二次蒸汽进入下一段蒸发器作为加热蒸汽,从而最大限度地重复利用蒸汽的潜热,提高***造水比。
本发明的直接效果就是通过水-水预热,降低进入各段蒸发器的补充海水过冷度,可大幅度提高***的热经济性。如果根据本发明提供的新流程用于改造法国SIDEM公司为河北沧电有限公司生产的4效MED海水淡化***,只需将其末端的冷凝器移至新流程的最末端,进入冷凝器的二次蒸汽则进入新流程的低温段蒸发器的第一效蒸发器,从而可以在不改变***的能源需求和***效间温差的条件下,至少可以增加四效以上的蒸发器,淡水产量可以增加40%以上,节能效果非常显著。
附图说明
图1为多效蒸馏MED海水淡化***流程示意图。
图2为分段水-水预热的MED海水淡化***流程图。
具体实施方式
下面结合图2进行说明。本发明提供一种分段水-水预热多效蒸馏海水淡化***的新工艺流程,将多效蒸馏海水淡化***的蒸发器分为2~10段,各段分别设置3-6效蒸发器,各段温度范围6-16℃,图2所示蒸发器分3段,第一段n效,第二段m效,第三段k效,其中n、m、k值和段数根据能源费用和材料费用综合分析确定。
本分段水水预热的多效蒸馏海水淡化***工艺流程中,高压蒸汽5经TVC热压缩器11引射压缩***中某一中间效的二次蒸汽共同作为加热蒸汽,进入多效蒸发器12的第一段n效蒸发器的第一效,依次逐效(逐段)冷凝蒸发,实现多效蒸馏海水淡化过程;海水由各段的海水泵1进入热交换器6预热后输送到各段的喷淋装置13喷淋到各效蒸发器表面,吸热蒸发产生二次蒸汽;二次蒸汽进入下一效蒸发器冷凝,加热下一效的海水,直至本段末效蒸发器。
高温段末效蒸发器(图中第n效,第m效)的二次蒸汽进入相邻的低温段蒸发器第一效作为加热蒸汽,最大限度地重复利用其潜热,这是新流程能提高***热经济性的重要原因。
高温段末效蒸发器(图2第n效,第m效)的凝结产品淡水2和浓海水3分别由凝结水泵9和浓海水泵8送至热交换器6预热海水,第一段蒸发器的凝结水4具有较高的温度,可用凝结水泵7送至热交换器6预热海水,即水-水预热,可以有效地降低进入本段蒸发器的补充海水的过冷度,从而提高***热经济性;又由于补充海水为原海水,浓度比较低,各效蒸发器的海水沸点升高的影响较小,对保证***有较高的经济性有利。产品淡水2被送至储水箱,浓海水3被排放返回大海。
第三段(末段)第K效蒸发器产生的二次蒸汽进入冷凝器15,以结束多效蒸馏过程,同时预热海水,补给水泵14将预热后的海水送至末段的喷淋装置13。
***中的不凝气体由真空***16排出;如果使用低压蒸汽,则从低压蒸汽阀10进入多效蒸发器12的第一段第一效蒸发器。
注:图示中TVC热压缩器即蒸汽喷射器11,功能是将具有一定压力的加热蒸汽经TVC装置引射压缩***中某一中间效的二次蒸汽到第一效,共同作为加热蒸汽使用,以减小加热蒸汽量,是一种节能装置,在许多MED***应用。
Claims (1)
1.一种分段水-水预热多效蒸馏海水淡化***的工艺流程,其特征在于该多效蒸馏海水淡化***工艺具有:
(1)将多效蒸馏海水淡化***的蒸发器分为2~10段,各段由3-6效蒸发器组成;
(2)各段蒸发器末效的浓海水和凝结产品淡水被引出,通过水-水换热器预热补充海水;
(3)各段蒸发器的平均工作温度范围选择为6-16℃,最大限度地降低补充海水过冷度过大带来的影响;
(4)高温段蒸发器末效的二次蒸汽进入低温段蒸发器作为加热蒸汽,从而最大限度地重复利用蒸汽的潜热,提高***造水比。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008101053829A CN101264947B (zh) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | 分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008101053829A CN101264947B (zh) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | 分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101264947A true CN101264947A (zh) | 2008-09-17 |
CN101264947B CN101264947B (zh) | 2011-05-11 |
Family
ID=39987673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008101053829A Expired - Fee Related CN101264947B (zh) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | 分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101264947B (zh) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101880102A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-10 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 低温多效海水淡化成品水中间回热*** |
CN101885548A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-17 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水*** |
CN101948148A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-01-19 | 河北宏润重工集团有限公司 | 一种节能低温多效海水淡化装置 |
CN101462780B (zh) * | 2009-01-23 | 2011-10-12 | 国家***天津海水淡化与综合利用研究所 | 低温多效蒸馏海水淡化***及其工艺流程 |
CN102336495A (zh) * | 2011-06-30 | 2012-02-01 | 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司 | 一种低温多效海水淡化高浓缩比联合***的主蒸发器 |
CN102381734A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-03-21 | 中国电子工程设计院 | 一种低温多效蒸馏海水淡化***及淡化海水的方法 |
CN102424436A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-04-25 | 天津欧纳海洋科技发展有限公司 | 高温海水淡化蒸馏的装置和方法 |
CN103458981A (zh) * | 2011-03-21 | 2013-12-18 | I.D.E.技术有限公司 | 一种复合多效蒸馏*** |
CN103508502A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 汉盛(上海)海洋装备技术股份有限公司 | 利用船舶主机、发电机余热的两级低温蒸馏海水淡化工艺 |
CN105236660A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 国家***天津海水淡化与综合利用研究所 | 基于烟气余热利用的高温耐腐蚀蒸馏海水淡化***及方法 |
CN106145227A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-11-23 | 众和海水淡化工程有限公司 | 一种低温多效海水淡化***及淡化方法 |
CN109420354A (zh) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 李玉兰 | 一种多级蒸馏装置 |
CN112062374A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-12-11 | 北京清建能源技术有限公司 | 一种多效蒸馏与反渗透的热纯净水制备装置、***及方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2869307B1 (fr) * | 2004-04-27 | 2006-07-28 | Int De Dessalement Sa Soc | Procede de dessalement d'eau de mer par distillation a effets multiples avec compression mecanique et thermique de vapeur, et installation permettant de mettre en oeuvre ce procede |
CN1778693B (zh) * | 2005-01-27 | 2012-05-02 | 蔡梅初 | 贯流式真空海水淡化装置和方法 |
CN101012071B (zh) * | 2007-01-31 | 2010-10-27 | 华北电力大学 | 膜壳式多效降膜蒸馏海水淡化装置 |
-
2008
- 2008-04-30 CN CN2008101053829A patent/CN101264947B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101462780B (zh) * | 2009-01-23 | 2011-10-12 | 国家***天津海水淡化与综合利用研究所 | 低温多效蒸馏海水淡化***及其工艺流程 |
CN101885548A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-17 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 低温多效海水淡化中间回热多级喷淋物料供水*** |
CN101880102B (zh) * | 2010-05-26 | 2012-10-17 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 低温多效海水淡化成品水中间回热*** |
CN101880102A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-10 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 低温多效海水淡化成品水中间回热*** |
CN101948148A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-01-19 | 河北宏润重工集团有限公司 | 一种节能低温多效海水淡化装置 |
CN103458981B (zh) * | 2011-03-21 | 2015-12-23 | I.D.E.技术有限公司 | 一种复合多效蒸馏*** |
CN103458981A (zh) * | 2011-03-21 | 2013-12-18 | I.D.E.技术有限公司 | 一种复合多效蒸馏*** |
CN102336495A (zh) * | 2011-06-30 | 2012-02-01 | 哈尔滨汽轮机厂辅机工程有限公司 | 一种低温多效海水淡化高浓缩比联合***的主蒸发器 |
CN102424436A (zh) * | 2011-08-31 | 2012-04-25 | 天津欧纳海洋科技发展有限公司 | 高温海水淡化蒸馏的装置和方法 |
CN102424436B (zh) * | 2011-08-31 | 2013-11-13 | 天津滨瀚环保科技发展有限公司 | 高温海水淡化蒸馏的装置和方法 |
CN102381734A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-03-21 | 中国电子工程设计院 | 一种低温多效蒸馏海水淡化***及淡化海水的方法 |
CN103508502A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-01-15 | 汉盛(上海)海洋装备技术股份有限公司 | 利用船舶主机、发电机余热的两级低温蒸馏海水淡化工艺 |
CN105236660A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 国家***天津海水淡化与综合利用研究所 | 基于烟气余热利用的高温耐腐蚀蒸馏海水淡化***及方法 |
CN105236660B (zh) * | 2015-11-12 | 2017-07-04 | 国家***天津海水淡化与综合利用研究所 | 基于烟气余热利用的高温耐腐蚀蒸馏海水淡化***及方法 |
CN106145227A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-11-23 | 众和海水淡化工程有限公司 | 一种低温多效海水淡化***及淡化方法 |
CN109420354A (zh) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 李玉兰 | 一种多级蒸馏装置 |
CN109420354B (zh) * | 2017-08-25 | 2021-03-16 | 李玉兰 | 一种多级蒸馏装置 |
CN112062374A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-12-11 | 北京清建能源技术有限公司 | 一种多效蒸馏与反渗透的热纯净水制备装置、***及方法 |
CN112062188A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-12-11 | 北京清建能源技术有限公司 | 一种多热源的热蒸馏水制备装置、***及方法 |
CN112062188B (zh) * | 2020-06-05 | 2023-06-20 | 北京清建能源技术有限公司 | 一种多热源的热蒸馏水制备装置、***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101264947B (zh) | 2011-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101264947B (zh) | 分段水-水预热的多效蒸馏海水淡化工艺流程 | |
CN101012071B (zh) | 膜壳式多效降膜蒸馏海水淡化装置 | |
CN104402079B (zh) | 工业余热型低温多效海水淡化***及其海水淡化方法 | |
CN106115825A (zh) | 一种低温多效蒸馏海水淡化*** | |
CN101219817B (zh) | 单一利用太阳能淡化海水或苦咸水的多效蒸馏装置与方法 | |
CN101955238A (zh) | 一种海水淡化方法和装置 | |
CN102765768B (zh) | 一种用热泵提高海水淡化效率的装置 | |
CN101648733B (zh) | 多段式冷凝器多效蒸馏海水淡化装置 | |
CN102381796A (zh) | 太阳能光伏光热海水淡化一体式装置 | |
CN107445233A (zh) | 一种耦合水源热泵的机械压缩式多效蒸馏海水淡化*** | |
CN104591327A (zh) | 回路热管式圆筒型太阳能海水淡化装置 | |
CN101130442A (zh) | 利用海水源热泵技术进行海水淡化的方法 | |
CN209618920U (zh) | 一种用于垃圾渗滤液的处理装置 | |
CN105110400B (zh) | 汽轮机乏汽潜热综合利用的热力*** | |
CN101792190B (zh) | 新型太阳能海水淡化*** | |
CN102849813A (zh) | 太阳能多效蒸馏*** | |
CN201660457U (zh) | 新型多效蒸馏海水淡化装置 | |
CN106082378A (zh) | 一种低温(1+n)效蒸馏海水淡化工艺 | |
CN205045839U (zh) | 汽轮机乏汽潜热综合利用的热力*** | |
CN110467233B (zh) | 一种多效闪蒸海水淡化***及工作方法 | |
CN201534784U (zh) | 水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器 | |
CN112062374A (zh) | 一种多效蒸馏与反渗透的热纯净水制备装置、***及方法 | |
CN106115824A (zh) | 一种高效集成化低温多效蒸馏海水淡化装置 | |
CN106745434A (zh) | 一种基于太阳能中温聚热的正压运行多效蒸发海水淡化*** | |
CN205999044U (zh) | 一种低温多效蒸馏海水淡化*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110511 Termination date: 20130430 |